שִׂגשׂוּג

תַחַת שִׂגשׂוּג בביולוגיה מבינים את רבייתם וצמיחתם של תאים. התאים מתרבים דרך חלוקת התאים וצומחים דרך צמיחה לגודל ולצורתם המיועדים גנטית. אצל בני אדם, ריבוי ממלא תפקיד מרכזי, במיוחד בשלב העובר והגידול, לאחר מכן בעיקר לחידוש תאים שנדחו בסוגים מסוימים של רקמות ובתהליכי תיקון.

מהי ריבוי?

ריבוי רקמות נקרא התפשטות, המורכב מחלוקות תאים מיטוטיות וגידול תאים. גידול תאים כרוך בעלייה מקסימאלית בנפח התא לגודל ולצורה המתוכנתים מראש ב- DNA של הגנים. הורמונים מסוימים, מעבירים עצביים (חומרים מסרים) וגורמי גדילה מספקים תמריץ להתחלק.

בשלב הבוגר, סוגים מסוימים של רקמות או תאים בבני אדם כבר לא מסוגלים להתפשט, כלומר כבר לא מסוגלים להתחלק ולכן הם כבר לא יכולים להתרבות. זה חל למשל על מרבית רקמת העצב ועל מרבית תאי החישה.

עם זאת, כל הזמן מתרחשים תהליכי התחדשות בסוגים רבים של רקמות, המתאפשרות בדרך כלל על ידי תאי בסיס מתפשטים או אפילו תאי גזע. הגיל הממוצע של תאים בבני אדם משתנה מכמה שעות לכל החיים, תלוי בסוג הרקמה. לדוגמא הקרנית מתחדשת כל 28 יום. רירית המעי מצליחה להתמודד עם זה הרבה יותר מהר, כלומר תוך מספר ימים. בעוד האריתרוציטים, כדוריות הדם האדומות המשתחררות ממח העצם, מחדשים את עצמם כל 120 יום, רוב תאי הדם הלבנים מתבגרים רק כמה ימים.

פונקציה ומשימה

לשגשוג תאי הרקמות יש חשיבות רבה להתפתחות העוברית והלידה של בני האדם. ההערכה היא שאנחנו מורכבים מכ- 5 טריליון תאים בלידה. תהליך ההתרבות מגדיל את המספר הזה לכ- 60-90 מיליארד מבוגרים. מספר התאים גדל אפוא פי שתים עשרה עד שש עשרה. לאחר השלמת שלב הגידול, סוגים מסוימים של תאים מאבדים את יכולתם להתפשט. לסוגי תאים אחרים יש עדיין יכולת מוגבלת להתפשטות.

במקרה של סוגי רקמות שהתאים שלהם כבר לא יכולים להתרבות, אך בכל זאת נאלצים להתחדש, הגוף משתמש בסוג של תאי גזע שלעתים קרובות הם כבר מתמחים, כלומר איבדו את יכולת יכולתם ויכולים לצמוח רק לתאים מסוגי רקמות מסוימים. האפשרות המוגבלת להתרבות נחוצה על מנת לשמור על תהליך חידוש התא שאורך זמן שונה בסוגים שונים של רקמות.

עד כמה נחוץ יכולת ההתפשטות שנותרה מוכחת בבירור מהעובדה שכ- 50 מיליון תאים בשנייה מתים או ממוחזרים, מפרקים ומופרשים על ידי חילוף החומרים בגוף או, כמו במקרה של העור, פשוט מתייבפים כלפי חוץ. יש להחליף את התאים, שמתים ומתפרקים כל הזמן על ידי חילוף החומרים בגוף, על מנת לא לאבד שום חומר תאי.

לשגשוג יש תפקיד מיוחד בפציעות. בשליטת חומרים מסרים, מתחיל תהליך התפשטות בשלב הריפוי של פציעות בעזרת הורמונים ואנזימים. תאי רקמת חיבור שאינם פגומים (פיברוציטים) שנמצאים בסביבה הקרובה של גידים ורצועות, נודדים לאזור הפגוע ומסוגלים ליצור קשר זה עם זה בתהליכים שלהם ולהתכווץ באמצעות אלמנטים התכווצים בציטוט שלד שלהם, כך הדק את הקצוות הקרועים של הרצועות או הגידים. מנגנון התיקון מראה כי ניתן להפעיל מחדש את היכולת של תאים מסוימים להתפשט במידת הצורך.

ידוע מאז אמצע שנות התשעים כי נוירוגנזה, כלומר היווצרות תאי עצב חדשים במערכת העצבים המרכזית, אפשרית בתאי גזע עצביים מסוימים אצל מבוגרים, שבעבר לא היה נחשב אפשרי. מתאי גזע עצביים, הנמצאים באזור מוגבל בהיפוקמפוס, מתפתחים תאי מבשר (תאי אבות), שיש להם גם יכולת להתפשט לפרק זמן של מספר ימים.

מחלות ומחלות

ניתן לראות את תהליך ריפוי הפצע כדוגמא לכך שלגוף יש את היכולת להפעיל ולכבות את יכולת ההתרבות של התאים כנדרש. נשאלת השאלה מדוע אפשרות זו אינה קיימת עם כל סוגי הרקמות, כך שאברים שהושמדו על ידי מחלה או איברים שאבדו בתאונה יכולים לצמוח בחזרה.

כנראה שהטבע הכיר דרך האבולוציה כי ביכולת בלתי מוגבלת של התאים להתפשט, הסכנות יהיו גדולות מהיתרונות הפוטנציאליים. הסכנה העיקרית הקשורה ליכולת בלתי מוגבלת להתפשט היא כי כבר לא ניתן לשלוט בתהליך המורכב. המשמעות היא שברגע שהתאים הפעילו את יכולתם להתפשט, הם כבר לא מגיבים לחומרים של שליח, אנזימים והורמונים. צמיחת תאים ללא מעצורים תהיה התוצאה.

זה בדיוק המקרה עם גידולים שרקמותיהם נתונות לצמיחה מתמדת, כלומר כבר לא ניתן למנוע את היכולת להתפשט. ההבדל העיקרי בין גידולים שפירים (שפירים) וממאירים (ממאירים) הוא שהגידולים הממאירים, בנוסף ליכולת שלהם להכפיל, יכולים גם להזין את עצמם, מכיוון שיש להם רשת כלי משלהם משלהם בתהליך של כלי הדם ומסוגלים לגרורות.

בנוסף לאפשרות של ריבוי לא מסומן, שיכול להוביל לסרטן בעל כיוון שונה מאוד, ישנה גם בעיית היכולת המוגבלת להתרבות. תפקוד לקוי מופעל לרוב על ידי רעלים ותרופות כמו אלכוהול וניקוטין. לדוגמה, שימוש לרעה באלכוהול כרוני מוביל לשיבוש בהתפשטות ובבידול לימפוציטים T, המהווים חלק חשוב במערכת החיסון.